CN112512663B - 用于颗粒过滤器的过滤元件以及排气颗粒过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于颗粒过滤器(1)的过滤元件(3)，其具有陶瓷材料的多孔的过滤体(4)，该过滤体包括在流动技术上并行延伸的多个流动通道(7)。在此规定，至少在流动通道(7)的一部分中，过滤体(4)设置有覆层(21)，该覆层由不同于陶瓷材料的斜方晶体覆层材料——即海泡石——制成，其中，所述覆层(21)形成过滤元件(3)的外层。本发明还涉及一种颗粒过滤器(1)。

Description

用于颗粒过滤器的过滤元件以及排气颗粒过滤器
技术领域
本发明涉及一种用于颗粒过滤器的过滤元件，该过滤元件具有陶瓷材料的多孔的过滤体，该过滤体包括在流动技术上并行延伸的多个流动通道。本发明还涉及一种排气颗粒过滤器。
背景技术
现有技术例如已知文献DE 20 2006 017 355 U1。本发明涉及一种多孔陶瓷蜂窝基材，其具有约60％至约85％范围内的孔隙率，具有基本上由粘结的陶瓷纤维形成的结构和蜂窝通道阵列，并且其中所述蜂窝基材通过挤出工艺制备，所述方法包括以下步骤：将陶瓷材料纤维与添加剂和流体混合以形成可挤出混合物；将所述可挤出混合物挤出成蜂窝坯体基材；以及将所述坯体基材固化成多孔的蜂窝基体。
此外，文献EP 2 043 964 B1描述了一种具有初级堇青石陶瓷相的多孔陶瓷蜂窝结构体，所述初级堇青石陶瓷相具有：Eratio≤1，01，其中Eratio＝EH/ERT，其中，ERT是在25℃下的室温弹性模量，EH是在1000℃下的高温弹性模量，并且TSP是≥525℃，其中，TSP是温度突变参数，定义为TSP＝MORRT/[ERT][CTEH]，其中，MORRT是室温拉伸强度模量，并且CTEH是在500℃到900℃之间的高温热膨胀系数，其中，该结构的总孔隙率≥55％。
此外，文献JP 2014-181638 A描述了一种由柴油颗粒过滤器基础材料构成的催化转化器，其中，将具有最高20m2/g的比表面积的蒙脱石施加到催化剂层上。在文献JP03238046 A和US 2012/0294792 A1中描述了另外的催化转化器。此外，由现有技术已知文献US 2011/0229635 A1、US 2011/022634 A1和US 2013/0260029 A1。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于颗粒过滤器的过滤元件，其相对于已知的过滤元件具有优点，特别是随着运行时间的增加也具有低压力损失。
根据本发明，这通过具有权利要求1的特征的用于颗粒过滤器的过滤元件来实现。在此规定，至少在流动通道的一部分中，过滤体设置有覆层，该覆层由不同于陶瓷材料的斜方晶体覆层材料、即海泡石制成，其中，所述覆层形成过滤元件的外层。
过滤元件优选是颗粒过滤器的组成部分，颗粒过滤器又可设计为排气颗粒过滤器。排气颗粒过滤器例如是排气系统的组成部分，该排气系统又可以配设给排气产生装置，特别是动力传动系的动力设备，优选是内燃机。动力设备例如用于驱动机动车，就此而言也用于提供用于驱动机动车的驱动转矩。排气产生装置或者动力装置在其运行期间产生排气。排气系统用于将排气从排气产生设备朝向排气系统的外部环境排放或排放到外部环境中。
排气系统具有至少一个排气后处理装置，即设计为排气颗粒过滤器的颗粒过滤器。该颗粒过滤器用于从流过排气系统的排气中去除颗粒，例如炭黑颗粒。除了颗粒过滤器之外，当然至少一个另外的排气后处理装置(例如车辆的催化器或催化转化器和/或另外的颗粒过滤器)可以是排气系统的组成部分。向颗粒过滤器供给流经排气系统的排气，特别是所有的排气。然而，所述过滤元件原则上可以用于所有类型的颗粒过滤器，例如，颗粒过滤器以通风设备、空调设备等的室内空气过滤器的形式存在。
过滤元件具有过滤体，其是多孔的或由多孔的陶瓷材料构成。在过滤体中存在大量的流动通道，它们在流体技术上并行地设置并且优选分别完全穿过过滤体。特别优选地，流动通道直线地延伸，特别是连续直线地延伸。例如它们一方面穿过过滤体的第一端侧，另一方面穿过过滤体的与第一端侧相对的第二端侧。换句话说，流动通道分别从第一端侧出发延伸直至第二端侧并且分别穿过它们。
过滤体用于过滤流体、特别是排气，并且因此分离出包含在流体中的颗粒。过滤体或陶瓷材料可以具有不均匀的孔隙率。这意味着，决定过滤体过滤性能的过滤体孔具有统计学上的尺寸分布。因此，总是在过滤效率与由过滤体引起的反压或压力损失之间进行折衷。可以规定，不时地进行过滤元件的再生，以便将颗粒至少部分地从过滤元件中排出。在此，会产生灰，所述灰持久地保留在过滤元件中。此外，灰会被引入到过滤元件中，灰由润滑剂和/或添加剂在动力设备中的燃烧产生。
过滤体通常具有两种过滤机制，即深度过滤和表面过滤。在深度过滤时，颗粒沉积在过滤体的至少一个限定流动通道的壁中或在陶瓷材料中。在表面过滤时，在过滤体的表面上进行过滤，即在壁上或在陶瓷材料上进行过滤。深度过滤与高的反压升高或高的压力损失相联系，因为由于深度过滤，排气的渗透性受到负面影响。
如果存在于过滤体中的孔由于颗粒通过深度过滤进入而部分或完全被颗粒占据，则颗粒接下来在表面过滤过程中大量沉积在过滤体上。因此，随着运行时间的推移，由过滤体引起的过滤从深度过滤向表面过滤转移。在颗粒相同地进入到过滤体中时，表面过滤比深度过滤导致更小的压力上升。
构成过滤体的陶瓷材料原则上可以任意选择。优选地，使用碳化硅或堇青石作为陶瓷材料，或者陶瓷材料至少具有一部分碳化硅和/或堇青石。优选地，陶瓷材料是纤维增强的陶瓷材料，使得陶瓷材料包含增强纤维，例如矿物纤维。增强纤维优选在过滤体中沿特定方向定向，特别优选与流动通道平行地定向。
可以规定，过滤体配有由矿物和/或矿物质化合物制成的覆层。作为矿物，例如可以使用Al2O3、MgO、TiO2等。然而，这种覆层会导致反压或压力损失的增加，因为该覆层会渗透到过滤体的孔中并且增加了对排气的渗透性。
出于这个原因，根据本发明规定，所述过滤体至少在一部分流动通道中，特别是在所有流动通道中或仅在一部分流动通道中设有由覆层材料制成的覆层。覆层形成过滤元件的外层，即在背离过滤体的方向上封闭过滤元件。外层是过滤元件的最外层。例如可以规定，在过滤体和覆层之间存在至少一个另外的层，该另外的层由不仅与陶瓷材料不同、而且与覆层材料不同的材料构成。优选地，所述另外的层形成具有催化活性的覆层或催化剂层。
覆层代表过滤元件的如下的区域，该区域在过滤元件被用于过滤流体时首先被流体流过。因此，覆层如此布置，使得在使用过滤元件时或者在配设有该过滤元件的颗粒过滤器运行时，流体直接流入或者流过覆层。在这方面，覆层在面向流体的方向上限制过滤元件。由此确保，包含在流体中的颗粒基本上或完全被过滤元件、特别覆层的表面从流体中滤出。相应地，借助于所述覆层至少部分地或者甚至完全地阻止深度过滤。由此在过滤效果明显提高的同时使得过滤元件的压力损失非常小。
外层或最外层不应理解为必须在过滤元件的外周上存在覆层，尽管这种情况当然也是可能的。而是，覆层存在于至少一部分流动通道或所有流动通道中，并且形成在过滤体方向上限定相应流动通道的层。在流动通道中存在的流体直接由覆层引导并且可以直接进入覆层中，特别是通过覆层流入到过滤体中。就此而言，覆层是一种导引流体的覆层，其直接用于引导流体，特别是在流动通道的内部。
覆层材料不同于陶瓷材料，并且由斜方晶体组成或者至少包含斜方晶体。斜方晶体被理解为具有点群的晶体，所述点群具有三个彼此垂直的二次的旋转轴或旋转反轴。包含在覆层材料中的晶体就此而言存在于斜方晶体系统中或者属于该斜方晶体系统。
使用斜方晶体的优点是，它们不会或最多略微地渗入多孔过滤体的孔隙中，而是积聚在其表面上。就此而言，在过滤元件或颗粒过滤器运行期间，晶体防止颗粒进入到过滤体的孔中。因此，上述的深度过滤至少部分地借助于斜方晶体被阻止，从而使得颗粒基本上通过过滤元件的表面过滤从流体中被滤出。由此，与至少暂时主要借助于深度过滤滤出颗粒的过滤元件相比，显著减小在过滤元件的运行时间上的反压或压力损失的升高。在这方面，在没有显著增加反压的情况下实现了过滤元件的过滤性能的显著提高。此外，可以非常简单地将覆层材料施加到过滤体上并且例如可以纯机械地进行。
覆层例如可以被直接施加到过滤体上。然而，也可以将覆层施加到催化活性覆层上，该覆层也可以被称为催化剂层。在这种情况下就此规定，首先至少局部地、特别是在至少一部分流动通道中或在所有流动通道中给过滤体设置催化剂层。随后，覆层被施加，即再次施加在流动通道的至少一部分中。优选地，在这种情况下，催化剂层被施加在所有的流动通道中，但是覆层仅在一部分流动通道中，即不在所有的流动通道中。催化剂层可以以三元催化转化层或三元催化转化催化剂层的形式存在。
本发明的另一设计方案规定，所述覆层材料具有至少200m2/g的比表面积，和/或所述覆层材料具有粒度为至少1μm至最高20μm的颗粒，和/或施加到过滤体上的覆层材料材料量与过滤体的总体积的比例为2g/l至5g/l。覆层材料的比表面积优选明显大于陶瓷材料或过滤体的比表面积。通过将覆层材料以覆层的形式施加到过滤体上，就这点而言可以明显改善过滤体的过滤性能。
覆层材料的比表面积为至少200m2/g、至少250m2/g、至少300m2/g、至少350m2/g或至少400m2/g。通过覆层材料的这种选择，实现了过滤体的特别高的过滤效率。附加地或替代地，覆层材料在其被施加到过滤体上之前具有的颗粒粒度为至少1μm至最高20μm。就此而言，粒度为至少1μm、至少2.5μm或至少5μm。附加地或替代地，粒度为最高20μm、最高15μm或最高10μm.特别优选地，粒度在5μm和10μm之间。覆层材料的粒度优选根据过滤体的孔的孔径来选择。特别是覆层材料的颗粒的粒度大于过滤体的平均孔径。粒度例如表示平均粒度D50。
附加地或替代地，总地施加到过滤体上的覆层材料的材料量与过滤体的总体积的比例为2g/l至5g/l，优选3g/l至4g/l。过滤体的总体积优选理解为过滤体的几何体积，或者可选地理解为构成过滤体的陶瓷材料的体积。所述材料量能够实现过滤效率的特别明显的提高。
本发明的另一实施例提出，通过雾化和抽吸覆层材料来机械地施加覆层。通过产生通过过滤体的流体流，即通过在过滤体的一侧上提供负压，实现覆层的施加。由于负压，引起通过过滤体的流体流，其中，流体在过滤体的第一侧上被抽吸并且朝向第二侧流动，在该第二侧上存在负压。在第二侧上例如存在环境压力。
现在将覆层材料被这样引入流体流中，使得它被抽吸并且被吸入到过滤体中。在此，覆层材料沉积在过滤体上，特别是沉积在过滤体的限定流动通道的壁上。由覆层材料制成的覆层的施加就这点而言纯机械地进行，即可特别简单地实现。附加地，当然可以规定，以化学方式固定覆层材料，例如借助粘合剂或类似物。
例如规定，在过滤体的入口侧上多个流动通道借助于第一封堵装置被封闭，以及在过滤体的出口侧上多个流动通道借助于第二封堵装置被封闭。第一封堵装置被布置成比第二封堵装置更靠近入口侧。相反地，第二封堵装置被布置成比第一封堵装置更靠近出口侧。例如，一部分流动通道借助于设置在入口侧的第一封堵装置被封闭，而另一部分流动通道借助于设置在出口侧的第二封堵装置被封闭。因此，优选地，在每个流动通道中都存在有第一封堵装置或第二封堵装置。
可以规定，在将封堵装置装入流动通道中之前，就是说，在将封堵装置设置在流动通道中之前，将覆层材料引入流动通道中。在这种方法中，被引入流体流中的覆层材料在所有流动通道中沉积，因为流体流均匀地流过所有流动通道。或者可以规定，封堵装置在形成覆层之前就已经布置在流动通道中。在此可以规定，所有第一封闭塞布置在流动通道中、但第二封闭塞不布置在流动通道中；所有第二封闭塞在流动通道中、但第一封闭塞不布置在流动通道中，或者不仅第一封闭塞而且第二封闭塞都布置在流动通道中。前述第一侧例如对应于入口侧，而第二侧对应于出口侧，从而流体流从入口侧朝向出口侧流经过滤体。
根据哪些封堵装置已经设置在过滤体中，流体流直接撞击到过滤体的限定流动通道的壁上，或者必须首先流过多孔的过滤体。在穿流过过滤体时，覆层材料与流体流分离，从而覆层材料沉积在过滤体的壁上。这意味着，覆层材料随后仅在流体流直接撞击到过滤体的壁的地方存在于过滤体上。在上述从入口侧朝向出口侧的流动方向上，覆层材料因此在存在第一封闭塞和第二封闭塞的情况下仅沉积在那些借助于第二封闭塞封闭的流动通道中。在借助于第一封闭塞封闭的流动通道中不沉积覆层材料，因为所述覆层材料通过穿过壁或过滤体从流体流中分离而不会进入这些流动通道。
在本发明的另一优选设计方案的范围内规定，覆层材料这样施加在过滤体上，使得覆层具有含空气的/透气的覆层材料料堆。所述料堆的突出之处特别是在于，所述覆层材料的颗粒在被施加到过滤体上的过程中彼此钩住，使得在施加所述覆层材料之前在所述覆层材料中所包含的各个颗粒具有比在形成所述覆层之后小的粒度。例如，与颗粒在施加到过滤体上之前的粒度相比，在过滤体上产生覆层之后，颗粒的粒度至少是颗粒在施加到过滤体上之前、特别是直接在施加之前的粒度的2倍、至少为2.5倍或至少为3倍。
由覆层材料构成的透气的料堆的构造特别是通过流体流通过过滤体的确定的流动速度实现。例如，提供2m/s到6m/s的流速，特别是3m/s到4m/s的流速。在较高的流动速度下，在过滤体上形成较大的颗粒积聚，这些颗粒积聚对过滤元件的反压产生不利影响。而在较低的流动速度时，颗粒被全面覆盖地分布在过滤体上。这也不利地影响反压。覆层材料颗粒最终形成透气的覆层材料料堆的布置就此而言具有如下优点，即，在反压小的同时实现高的过滤能力。
本发明提出，覆层材料具有层状硅酸盐。层状硅酸盐应理解为是指其硅酸盐阴离子由具有角连接的SiO4-四面体层组成的硅酸盐。层状硅酸盐作为覆层材料的组分的应用具有过滤性能特别高的优点。
根据本发明规定，所述层状硅酸盐是海泡石。海泡石是硅酸镁并且属于层状硅酸盐。它以斜方晶体结晶。海泡石可以以不同的加工形式用作覆层材料。海泡石作为层状硅酸盐或作为覆层材料的应用实现了，在反压小的同时实现特别高的过滤效率。当然，除了海泡石之外，覆层材料还可以包含至少一种添加剂。然而，优选地，覆层材料主要含有海泡石，即多于50％的体积百分比、至少75％的体积百分比、至少90％的体积百分比、至少95％的体积百分比、至少98％的体积百分比或至少99％的体积百分比。例如，覆层材料因此由具有不可避免的杂质的海泡石构成，其中杂质例如具有不大于5％的体积百分比、不大于2％的体积百分比或不大于1％的体积百分比的份额。覆层材料也可以仅由海泡石构成。
本发明还涉及一种颗粒过滤器，其具有壳体和过滤元件，该壳体具有流体入口和流体出口，该过滤元件布置在壳体中，特别是根据本说明书范围内的实施例的过滤元件，其中，过滤元件具有多孔过滤体，该多孔过滤体具有在流动技术上并行延伸的多个流动通道，且由陶瓷材料制成。在此规定，过滤体至少在流动通道的一部分中设有由不同于陶瓷材料的、由斜方晶体、即海泡石构成的覆层材料构成的覆层，其中，所述覆层形成过滤元件的外层。
已经指出了所述颗粒过滤器或者说过滤元件的这种设计方案的优点。不仅颗粒过滤器而且过滤元件可以按照本说明书范围内的实施方案进一步改进，从而就此对其进行参考。
颗粒过滤器具有壳体和设置在壳体内的过滤元件。壳体优选完全地、特别是在以过滤元件的纵向中轴线为基准的周向上包围过滤元件。壳体具有流体入口以及流体出口。在此，流体入口例如配设有流体入口接口并且流体出口配设有流体出口接口，其中，可通过流体入口接口和流体出口接口将待过滤的流体输送给颗粒过滤器并且可将其从颗粒过滤器中导出。例如，已经描述的排气系统的排气管分别通过流体入口接口和流体出口接口连接到流体入口和流体出口。在这种情况下，颗粒过滤器也可以被称为排气颗粒过滤器。
构成多孔过滤体的陶瓷材料例如是碳化硅(SiC)、堇青石或类似材料。过滤体例如通过挤出成型由陶瓷材料制成。在挤出时也可以在过滤体中构成在流体技术上并行延伸的流动通道。过滤体的构造例如包括干燥过程和/或烧制过程。如果颗粒过滤器或过滤体由陶瓷构成，则特别是这种情况。
流体入口通过至少一部分流动通道与流体出口流动连接。为此在过滤体中构造大量这种流动通道。过滤体优选连续地/贯通地构造。这应理解为，该过滤体在其纵向中轴线的方向上是不中断的，即不由多个在轴向上彼此间隔布置的过滤体部件组成。然而可以规定，过滤体具有多个过滤体(部件)或者由它们组成，其中，过滤体部件沿轴向方向直接依次布置并且在此沿轴向方向相互贴靠。
为了实现颗粒过滤器的特别好的过滤性能而规定，流经颗粒过滤器的流体在其流经颗粒过滤器期间被强制进行流动通道的变换。换句话说，流体流入其中一个流动通道，并且被强制穿过过滤体或陶瓷材料从而从该一个流动通道溢流到另一流动通道中，并且通过该另一流动通道而从过滤体流出。流动通道的变换通过借助于封堵装置封闭流动通道的至少一部分来实现。如果流体流入到借助于封堵装置封闭的流动通道中，则流体必须穿过多孔的过滤体溢流到另一流动通道中，才能通过该另一个流动通道流向流体出口。
为此优选规定，在过滤体的面向流体入口的入口侧上多个流动通道借助于第一封堵装置封闭，以及在面向流体出口的出口侧上多个流动通道借助于第二封堵装置封闭。为了封闭过滤体的流动通道，也就是设置了第一封堵装置和第二封堵装置。第一封堵装置布置在过滤体的入口侧上，并且第二封堵装置布置在过滤体的出口侧上。至少，第一封堵装置被布置成比第二封堵装置更靠近入口侧，并且相反地，第二封堵装置比第一封堵装置更靠近出口侧。入口侧是过滤体的朝向流体入口的一侧，出口侧是过滤体的朝向流体出口的一侧。
现在可以规定，一部分流动通道借助于设置在入口侧的第一封堵装置封闭，至少一部分未借助于第一封堵装置封闭的流动通道利用位于出口侧的第二封堵装置封闭。换言之，在这种情况下，流动通道的关闭借助于第一封堵装置中的一个或借助于第二封堵装置中的一个来实现。特别优选地，在每个流动通道中设置有第一封堵装置中的至少一个或第二封堵装置中的至少一个，使得所有流动通道都在入口侧或出口侧上是封闭的。在颗粒过滤器的这种设计方案中，流体通常仅一次性穿过过滤体；也就是说，流体仅进行一次流动通道变换。由此产生小的反压。
此外，描述了一种用于制造过滤元件、特别是在本说明书的范围内的过滤元件的方法，其中，所述过滤元件具有陶瓷材料的多孔过滤体，该过滤体包括在流动技术上延伸的多个流动通道。在此规定，至少在流动通道的一部分中，过滤体设置有覆层，所述覆层由不同于陶瓷材料的斜方晶体、即海泡石覆层材料制成，其中，所述覆层形成过滤元件的外层。关于优点和可能的优选实施例，再次参考本说明书的范围内的实施例。
该方法的另一实施方式规定，通过产生穿过过滤体的流体流，过滤体在过滤体的上游抽吸覆层材料，从而为过滤体设置覆层。如上所述，流体流优选通过在过滤体的一侧上产生负压而产生。现在，将覆层材料在过滤体的相应另一侧上引入到流体流中，从而将覆层材料朝过滤体的方向抽吸。在将覆层材料引入到流体流中的那一侧例如存在环境压力。优选地，产生流体流，使得其具有通过过滤体的从2m/s到6m/s的流动速度。由此实现以含空气散堆的形式将覆层材料特别有利地布置在过滤体上。
最后，在本方法的另一设计方案的范围内可以规定，在将覆层材料引入到空气流中之前，借助于压力喷射装置来使覆层材料雾化。作为喷射装置例如使用常见的喷砂枪。压力喷射装置借助于气流、例如空气流来雾化覆层材料。为了雾化覆层材料，优选使用2巴至6巴的压力喷射装置工艺压力。由此，覆层材料可靠地分解成单个的颗粒。这些单个的颗粒随后可以以含空气散粒结构的形式聚集在过滤体上，从而在反压较小的同时实现过滤元件或者说颗粒过滤器的高过滤效率。
此外，描述了由斜方晶体构成的覆层材料用于对过滤元件进行覆层、特别是对根据在本说明书范围中实施方案的过滤元件进行覆层的应用。可以根据本说明书中的实施方案来进一步改进覆层材料和用于进行覆层的方法。因此再次指出这一点。
附图说明
下面借助于在附图中示出的实施例详细阐述本发明，而不对本发明造成限制。在唯一的附图中
附图是特别是用于排气系统的颗粒过滤器的示意性截面图。
具体实施方式
附图示出了例如用于排气系统的颗粒过滤器1的纵剖面示意图。颗粒过滤器1具有壳体2，该壳体在此仅示意性示出。壳体2也可以称为“罐装(Canning)”，并且优选由金属制成。在壳体2中布置有过滤元件3，其具有由陶瓷材料制成的多孔的过滤体4。在这里所示的实施例中，过滤体3具有外周面5，该外周面例如以覆层的形式和/或通过对过滤体3的相应处理来实现。例如，外周面5是流体密封的，即在径向方向上向外封闭过滤体3。过滤体3优选这样设置在壳体2中，即其外周面5与壳体2间隔地设置，例如通过间隔件6。然而，替代地，也可以实现颗粒过滤器1的这样的实施例，其中过滤元件3的外周面5特别地在周向方向上连续地抵靠壳体2的内周表面。
在过滤体4中构造有多个在流动技术上并行延伸的流动通道7，在此仅示例性地标出这些流动通道中的几个。可以看出，过滤元件3关于其纵向中轴线8是柱形的、特别是圆柱形的。然而也可实现过滤元件3的其它设计方案、例如锥形的设计方案。过滤元件3在端侧具有两个面9和10，它们通过外周面5相互连接。在过滤元件3的柱形或圆柱形的设计方案的情况下，面9和10具有相同的面积或至少是接近的面积。
面9位于过滤元件3的入口侧11上，而面10位于过滤元件3的出口侧12上。过滤元件3的入口侧11面向壳体2的流体入口13，而出口侧12面向壳体2的流体出口14。排气通过颗粒过滤器1或过滤元件3的流动方向通过箭头15表示。存在于过滤元件3或过滤元件4中的流动通道7设有第一封堵装置16和第二封堵装置17，在此分别示例性地示出了其中的几个。第一封堵装置16处于第一封堵平面中，第二封堵装置17处于第二封堵平面中。
流动通道7可以被分成第一流动通道和第二流动通道19，它们中的仅几个被示例性地标出。优选地，流动通道7仅由第一流动通道18和第二流动通道19组成。优选地，在过滤体4中存在与第二流动通道19一样多的第一流动通道18，或者相反。然而也可以规定，第一流动通道18的数量与第二流动通道19的数量不同，但优选仅相差最高10％、最高7.5％、最高2.5％或最高1％。
在每个第一流动通道18中，布置有一个第一封堵装置16，但不布置第二封堵装置17。而在每个第二流动通道19中，都不布置第一封堵装置16，但布置有一个第二封堵装置17。这意味着，第一流动通道18在入口侧关闭并且在出口侧打开，而第二流动通道19在入口侧打开并且在出口侧关闭。由此产生的对过滤元件3的穿流通过箭头20示出。
现在规定，过滤体4至少在一部分流动通道7中设置有覆层21，该覆层由与过滤体4的陶瓷材料不同的覆层材料构成。覆层材料具有斜方晶体，并且就此而言至少部分地由含有这种斜方晶体的材料、特别是矿物材料构成。借助该覆层21，在小的反压或小的压力损失的情况下明显改善颗粒过滤器1的过滤性能。可以规定，在流动通道7利用封堵装置16和17封闭之前，将覆层21施加到过滤体4上。这使得能够特别简单地制造所述颗粒过滤器1。但也可以规定，在流动通道7用封堵装置16和17封闭之后，才将覆层21施加到过滤体4上。由此，覆层21仅形成在被封堵装置17封闭的流动通道7中，也就是说，在所述流动通道中不存在封堵装置16。换句话说，覆层21仅形成在第二流动通道19中，而不形成在第一流动通道18中。
特别优选地，在施加覆层21之前，过滤体4至少在流动通道7中设有催化剂层22。催化剂层是具有催化活性的覆层，特别是三元催化转化覆层，从而那里的过滤器1不仅作为颗粒过滤器而且作为三元催化转化工作。在施加催化剂层22之后，施加覆层21，即根据上述实施方案。相应地，例如得到的过滤体4中催化剂层22仅部分地设有覆层21。催化剂层22的一部分就此而言设有覆层21，而催化剂层22的另一部分没有覆层。催化剂层22优选仅在第二流动通道19中设置有覆层21，而它在第一流动通道18中没有覆层。
在任何情况下，即在具有催化剂层24的结构中以及在没有催化剂层24的结构中，覆层21都表示过滤元件的外层，特别是在截面中观察。因此，在过滤元件3和/或颗粒过滤器1完全制成之后，覆层21朝向流体的方向限定过滤元件3，并且就此而言在该方向上将其封闭。在截面中看，就此而言在覆层21之后不跟随有其他的层。更确切地说，在流体流过过滤元件3时，特别是在颗粒过滤器1运行期间，覆层21直接被流体从旁流过和/或溢流过，并且最后朝向过滤体4的方向被流过。因此，流体通过覆层21渗透到过滤元件3中，即，特别地从流动通道7或流动通道7的至少一部分渗透到过滤元件中。
附图标记列表
1 颗粒过滤器
2 壳体
3 过滤元件
4 过滤体
5 外周面
6 间隔件
7 流动通道
8 纵向中轴线
9 面
10 面
11 入口侧
12 出口侧
13 流体入口
14 流体出口
15 箭头
16 第一封堵装置
17 第二封堵装置
18 第一流动通道
19 第二流动通道
20 箭头
21 覆层
22 催化剂层

Claims (4)

1.一种用于颗粒过滤器(1)的过滤元件(3)，其具有陶瓷材料的多孔的过滤体(4)，该过滤体包括在流动技术上并行延伸的多个流动通道(7)，其特征在于，至少在流动通道(7)的一部分中，过滤体(4)设置有机械地施加的覆层(21)，该覆层由不同于陶瓷材料的斜方晶体覆层材料——即海泡石——制成，其中，所述覆层(21)形成过滤元件(3)的外层，所述覆层材料具有至少200m2/g的比表面积，所述覆层材料具有粒度为至少1μm至最高20μm的颗粒。
2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，施加到过滤体(4)上的覆层材料材料量与过滤体(4)的总体积的比例为2g/l至5g/l。
3.根据前述权利要求中任一项所述的过滤元件，其特征在于，覆层材料以如下方式被施加到过滤体(4)上，使得所述覆层(21)具有含空气的覆层材料料堆。
4.一种颗粒过滤器(1)，其具有壳体(2)和过滤元件(3)，所述壳体(2)具有流体入口(13)和流体出口(14)，所述过滤元件布置在所述壳体(2)中，所述过滤元件是根据前述权利要求中任一项所述的过滤元件。
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